相变储湿纤维的制备及其形貌影响因素的研究

醋酸纤维素为包裹材料、聚乙二醇800为相变材料、N,N-二甲基乙酰胺和丙酮为溶剂,采用静电纺丝法制备具有调温调湿性能的相变储湿纤维。采用电子扫描电镜(SEM)对相变储湿纤维进行表征,系统分析相变材料用量、聚合物用量、溶剂性质、电压和推速对表面形貌的影响;采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、动态水分吸附分析仪(DVS)和差示扫描量热仪(DSC)研究优化工艺参数下制备的相变储湿纤维的组成结构、储湿调湿性能和相变调温性能。相变储湿纤维的优化工艺参数,即聚乙二醇800与丙酮的质量比为0.15、醋酸纤维素与丙酮的质量比为0.13、N,N-二甲基乙酰胺与丙酮的质量比为0.20、电压为20.0 kV、推速为0.40 mL/h。结果表明,优化工艺参数下制备的相变储湿纤维在相对湿度为40%~60%时,平衡含湿量为0.0412~0.2239 g/g;在相变温度为21.53~29.25℃时,相变潜热为44.64~49.45 J/g。

相变储湿纤维/石膏复合材料的制备及综合性能

以抹灰石膏作为基体材料,将相变储湿纤维掺入抹灰石膏中,制备相变储湿纤维/石膏复合材料,对其基本性能、储湿调湿性能、相变调温性能和耐久性能进行测试与分析。利用FTIR和SEM研究相变储湿纤维/石膏复合材料的结构组成和微观形貌。结果表明:当相变储湿纤维掺量为40.0wt%时,相变储湿纤维/石膏复合材料具有最佳性能和良好耐久性能,其标准扩散度用水量为0.70、初凝时间为40min、终凝时间为55min、体积密度为1 005.56kg·m-3、拉伸连接强度为0.10 MPa、抗压强度为2.55 MPa;在相对湿度40%~65%时的平衡含湿量为0.0395~0.0935g·g-1;从35℃至20℃的降温时间为100s,相变平台明显;经过循环试验,相变储湿纤维/石膏复合材料的吸放湿性能下降小于10%,相变调温性能下降小于5%。

基于均匀设计优化制备静电纺丝相变储湿纤维

以醋酸纤维素为包裹材料、聚乙二醇800为相变材料、N,N-二甲基乙酰胺和丙酮为溶剂,采用静电纺丝法制备相变储湿纤维,基于均匀设计和多元非线性回归法研究了各因素对静电纺丝相变储湿纤维综合热、湿性能的影响.结果表明,各因素对综合热、湿性能影响为：聚乙二醇800用量（29）N,N-二甲基乙酰胺用量（29）醋酸纤维素用量（29）反应温度（29）干燥温度.优化制备方案：N,N-二甲基乙酰胺用量、醋酸纤维素用量、聚乙二醇800用量与丙酮的质量比分别为0.226、0.1392与0.1624,反应温度37.8℃和干燥温度60.4℃。